
Bu araşdırma düyüdə azotlu üst gübrələmənin bitki örtüyündən ölçülən normallaşdırılmış fərq vegetasiya indeksindən (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) istifadə etməklə pilləli şəkildə dəyişən normalarda tətbiqini təmin edən aşağı xərcli kənd təsərrüfatı maşını sistemini real tarla şəraitində qiymətləndirir. Tək lokasiyada və tək istehsal mövsümündə aparılmış altı zolaqlı müqayisədə NDVI ilə idarə olunan tam bölünmüş gübrələmə strategiyasının təxmini mövsümi karbamid girişi 213,42 kg ha−1, uniform strategiyanın nəzərdə tutulan girişi isə 225,00 kg ha−1 olub; fərq mövsümi karbamid girişinin %5,1 daha aşağı olmasına uyğun gəlir. Məhsul yığımında %14 dən nəminə görə düzəldilmiş orta məhsuldarlıq uniform idarəetmədə 7,35 t ha−1, NDVI ilə idarə olunan idarəetmədə 8,02 t ha−1; tətbiq edilən azotun qismən faktor məhsuldarlığı isə müvafiq olaraq 71,0 və 81,7 kg dən kg−1 N hesablanıb. Bununla belə, ilk iki gübrələmə dozası da iki idarəetmə arasında fərqli olduğundan, məhsuldarlıq və azot səmərəliliyi fərqləri yalnız NDVI sensoruna, dəyişən normada tətbiqə və ya maşının özünə səbəb-nəticə baxımından aid edilə bilməz.
Tədqiqatın mühəndislik fokusu yalnız bitkinin azot ehtiyacını müəyyən etmək deyil. Araşdırmaçılar sensorun yaratdığı NDVI dəyərinin real kənd təsərrüfatı maşınında gübrə miqdarına çevrilməsini təmin edən sensor–mikrokontroller–PWM aktuasiyası–hidravlik ötürücü–yivli val zəncirindən sahə tətbiqində istifadə ediblər. Sistem davamlı dəyişən sonsuz sayda doza əvəzinə əvvəlcədən müəyyən edilmiş pilləli ölçüləmə set nöqtələri arasında keçid edir.
Ən mühüm şərh sərhədi budur: NDVI ilə idarə olunan qrupun 45-ci gündə sensor nəzarətli üçüncü gübrələməsi uniform qrupun üçüncü gübrələməsindən daha aşağı deyil, daha yüksəkdir. Üçüncü tətbiqdə NDVI ilə idarə olunan qrup üçün toplu sahə toplama təxmini 100,92 kg karbamid ha−1, uniform qrup üçün isə 75,00 kg karbamid ha−1-dir. Mövsüm sonunda ortaya çıxan ümumi %5,1 azalma NDVI qrupunda ilk iki manuel tətbiqin hər birinin 56,25 kg karbamid ha−1 səviyyəsində daha aşağı saxlanılmasından qaynaqlanan tam bölünmüş gübrələmə strategiyasının nəticəsidir.
| Nəticə ölçüsü | Uniform idarəetmə | NDVI ilə idarə olunan idarəetmə | Elmi şərh |
|---|---|---|---|
| Mövsümi karbamid girişi | 225,00 kg ha−1 | 213,42 kg ha−1 | NDVI idarəetməsində 11,58 kg ha−1 daha aşağı; fərq tam gübrələmə proqramına aiddir. |
| Elementar N ekvivalenti | 103,50 kg N ha−1 | 98,17 kg N ha−1 | 5,33 kg N ha−1 daha aşağı təxmini mövsümi giriş. |
| Orta dən məhsuldarlığı | 7,35 t ha−1 | 8,02 t ha−1 | Təsviri nəticədir; səbəb-nəticə üstünlüyü testi deyil. |
| PFPN | 71,0 kg dən kg−1 N | 81,7 kg dən kg−1 N | Müalicə ortalamalarından hesablanan müalicə səviyyəli nisbətdir; müstəqil təkrar deyil. |
Araşdırmanın əsas sualı nədir?
Düyü tarlasında bitkilərin azot ehtiyacı sahə boyunca eyni olmaya bilər. Araşdırmanın mühəndislik problemi bitki örtüyündən hiss edilən fərqin yalnız sensor məlumatı kimi qalmaması, sahədə tətbiq edilə bilən gübrə dozasına çevrilməsidir. Bunun üçün sensorun ölçdüyü NDVI dəyərinin idarəetmə alqoritminə, oradan aktuatora və sonda real qranul karbamid axınına ötürülə bilməsi lazımdır.
Tədqiqatda istifadə olunan platforma daha əvvəl hazırlanmış və müxtəlif işlərdə texniki olaraq xarakterizə edilmiş sistemdir. Hazırkı araşdırmanın töhfəsi yeni maşın hazırlamaq və ya maşının reaksiya dəqiqliyini yenidən doğrulamaq deyil. Töhfə ayrıca altı zolaqlı düyü məlumat dəsti üzərində bölünmüş gübrə girişlərini, NDVI dəyişkənliyini, məhsul yığımı məhsuldarlığını və tətbiq edilən azotun qismən faktor məhsuldarlığını birlikdə qiymətləndirməkdir.
Tətbiqedici necə işləyir?
Traktora quraşdırılan sistem 11 cərgəli əkin–gübrələmə maşınının dəyişən normada tətbiq üçün uyğunlaşdırılmış formasıdır. Maşında bir aktiv optik bitki örtüyü sensoru, mikrokontroller əsaslı idarəetmə, impuls eni modulyasiyası (pulse-width modulation, PWM), hidravlik motor ötürməsi və yivli val gübrə dozalama mexanizmi var. On bir gübrə çıxışı 0,20 m aralıqlarla yerləşdirilib və ümumi effektiv iş eni 2,2 m olaraq bildirilib.
Mənbə tədqiqatdakı Şəkil 1 traktordakı fiziki sistemi; Şəkil 2 isə əmr zəncirini göstərir. Bitki örtüyünün qırmızı və yaxın infraqırmızı əks olunması sensorda NDVI-ya çevrilir. NDVI dəyəri əvvəlcədən müəyyən edilmiş idarəetmə intervalına məhdudlaşdırılır, hədəf karbamid norması hesablanır, ən yaxın dozalama mili set nöqtəsi seçilir və PWM ilə idarə olunan hidravlik ötürücü yivli valın sürətini dəyişir. Eyni əmr 11 gübrə çıxışının hamısına tətbiq edilir.
Verianla Live: NDVI ölçməsindən karbamid tətbiqinə əmr zənciri
Bu proses mənbə tədqiqatın Şəkil 2-də verilən real idarəetmə arxitekturasının Azərbaycan dilində izahıdır. Sxem real vaxt hərəkət sürəti geri əlaqəsi, qapalı dövrə gübrə debisi ölçməsi və ya sınağa xas telemetri olduğu mənasına gəlmir.
| Mərhələ | Açıqlama | Mənbə |
|---|---|---|
| 1. Bitki örtüyünün hiss edilməsi | Aktiv optik GreenSeeker sensoru qırmızı və yaxın infraqırmızı əks olunmadan istifadə edərək NDVI yaradır. | Şəkil 2; Metod 2.1 və 2.4 |
| 2. NDVI idarəetmə intervalı | NDVI dəyəri 0,35–0,75 idarəetmə intervalına görə məhdudlaşdırılır. | Metod 2.3; Şəkil 4 |
| 3. Hədəf karbamid norması | Deterministik NDVI–norma qaydası hədəf karbamid miqdarını hesablayır. | Metod 2.3 |
| 4. Set nöqtəsinin seçilməsi | Hədəf norma mövcud dozalama mili sürətlərindən ədədi olaraq ən yaxın set nöqtəsinə təyin edilir. | Cədvəl 3 |
| 5. PWM və hidravlik ötürücü | Mikrokontroller PWM əmri ilə hidravlik motoru və dozalama mili sürətini idarə edir. | Şəkil 2 |
| 6. Yivli val ilə dozalama | Dozalama milinin fırlanması yivli val mexanizmi vasitəsilə qranul karbamid çıxışını idarə edir. | Şəkil 2 |
| 7. Gübrənin verilməsi | Seçilən tək set nöqtəsi eyni anda 11 çıxışa tətbiq edilir. | Şəkil 2; Metod 2.1 |
Verianla Live: Vizualizasiya yuxarıdakı görünən elmi məlumat cədvəlindən brauzerdə yaradılır. Cədvəl elmi source-of-truth olaraq qorunur.
NDVI gübrə miqdarına necə çevrildi?
NDVI yaxın infraqırmızı (NIR) və qırmızı (Red) əks olunma diapazonlarından hesablanıb:
\[ NDVI=\frac{NIR-Red}{NIR+Red} \]
Üçüncü gübrə tətbiqində idarəetmə sistemi 0,35 ilə 0,75 arasındakı NDVI intervalından istifadə edib. Hədəf karbamid məhsul norması \(R_{u,target}\) üçün istifadə edilən deterministik əlaqə belədir:
\[ R_{u,target}= \begin{cases} 112.50, & NDVI \leq 0.35\\ 112.50\times\frac{0.75-NDVI}{0.75-0.35}, & 0.35<NDVI<0.75\\ 0, & NDVI \geq 0.75 \end{cases} \]
Burada \(R_{u,target}\), kg karbamid ha−1 ilə hədəf məhsul miqdarıdır. NDVI 0,35 və ya daha aşağı olduqda sistem ən yüksək əvvəlcədən təyin edilmiş norma olan 112,50 kg karbamid ha−1-i; NDVI 0,75 və ya daha yüksək olduqda isə sıfır tətbiqi hədəfləyib. İki hədd arasında norma xətti olaraq hesablanıb. Elementar azot ekvivalenti:
\[ R_N=0.46R_{u,target} \]
əlaqəsi ilə müəyyən edilib; çünki istifadə edilən kommersiya qranul karbamidi %46 ümumi N ehtiva edir.
Bu hədlər tədqiqatda sahə istifadəsi üçün sabit mühəndislik parametrləridir. Araşdırmaçılar bunların müxtəlif düyü sortları, tarlalar və ya mövsümlər üçün ümumi azot tövsiyə qaydası kimi istifadə edilməməli olduğunu xüsusi vurğulayırlar.
Tarla təcrübəsi necə quruldu?
Sahə sınağı 2020 düyü yetişdirmə mövsümündə, iyun–oktyabr dövründə Punjab Agricultural University tədqiqat fermasında, Ludhiana, Hindistanda aparılıb. PR-122 düyü sortundan istifadə edilib. Tarla təxminən 30,91° Ş və 75,81° Şq koordinatlarında, təxminən 244 m yüksəklikdədir. Əkin öncəsi 0–15 cm torpaq nümunələrində torpaq gillicə, pH 7,3, üzvi C 3,2 g kg−1, NaHCO3 ilə ekstraksiya olunan P 6,4 mg kg−1 və NH4OAc ilə ekstraksiya olunan K 58 mg kg−1 olaraq bildirilib. Başlanğıc mineral N və ümumi N ölçülərinin olmaması zolaqlar arasındakı başlanğıc azot təminatının müqayisəsinə mane olan mühüm məhdudiyyətdir.
Sınaq üç bitişik zolaq cütü şəklində ümumilikdə altı zolaqdan ibarət olub. Hər zolaq təxminən 72 m uzunluğunda və 7,1 m enindədir. Zolaqlar NDVI ilə idarə olunan və uniform idarəetmə kimi növbə ilə yerləşdirilib; lakin düzülüş randomizə edilməyib. Buna görə dizayn tam randomizə edilmiş kiçik sahə sınağı deyil, üç təkrarlı sabit alternativ zolaqlı sahə tədqiqatı kimi qiymətləndirilməlidir.
Tətbiqedicinin effektiv eni 2,2 m olduğuna görə 7,1 m enindəki hər zolaqda bir neçə paralel keçid tələb olunub. Keçid sayı, mərkəzdən mərkəzə məsafə, üst-üstə düşmə və ya boşluq miqdarı, sərhəd məsafələri və hər hansı keçidin müalicə sərhədini aşıb-aşmadığı barədə ətraflı qeydlər qorunmayıb. Buna görə tam tətbiq həndəsəsi geriyə dönük şəkildə yenidən qurula bilmir.
Tək sensor bütün iş enini təmsil edirdimi?
GreenSeeker aktiv optik sensoru bitki örtüyünün təxminən 750 mm üzərində istifadə edilib. Mənbə tədqiqatda bu sensorun tövsiyə olunan montaj hündürlüyündə təxminən 0,25–0,50 m enində sahəni hiss etdiyi, maşının ümumi effektiv tətbiq eninin isə 2,2 m olduğu bildirilir. Deməli, tək sensor tətbiqedicinin bütün enini birbaşa ölçmək əvəzinə iş zolağının alt hissəsini nümunələyir. Sensorun yaratdığı tək norma əmri isə 11 gübrə çıxışının hamısına tətbiq edilib.
Tədqiqatda iş eni boyunca müstəqil yanal NDVI transektləri toplanmadığından tək sensorun 2,2 m-lik bütün zolağı nə dərəcədə təmsil etdiyi doğrulanmayıb. Bu məqam aşağı xərcli arxitekturanın mühüm mühəndislik kompromisidir.
Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr
- Daha əvvəl hazırlanmış NDVI ilə idarə olunan pilləli dəyişən normada tətbiqedici bu sınaqda üçüncü karbamid tətbiqi zamanı real tarla şəraitində istifadə olunub.
- NDVI ilə idarə olunan tam bölünmüş idarəetmənin təxmini mövsümi karbamid girişi uniform proqramla müqayisədə 11,58 kg ha−1, yəni %5,1 daha aşağıdır.
- NDVI ilə idarə olunan idarəetmədə ölçülmüş orta dən məhsuldarlığı bu tək sınaqda daha yüksək olub.
- Müalicə səviyyəsində hesablanan PFPN NDVI ilə idarə olunan idarəetmədə daha yüksəkdir.
- Hər iki idarəetmədə NDVI-nın nisbi dəyişkənliyi inkişaf dövrü irəlilədikcə azalıb.
- Deterministik NDVI–norma qaydasının məhdud sensor və idarəetmə avadanlığı ilə kənd təsərrüfatı tətbiqedicisinə ötürülə bildiyi göstərilib.
Tədqiqatın sübut etmədiyi nəticələr
- Məhsuldarlıq artımının yalnız NDVI sensorundan qaynaqlandığı göstərilməyib.
- Dəyişən normada aktuasiyanın təkbaşına aqronomik üstünlüyü sübut edilməyib.
- İlk iki gübrə dozası fərqli olduğu üçün yalnız üçüncü sensor idarəetməli tətbiqin səbəb-nəticə təsiri izolə edilməyib.
- 100,92 kg karbamid ha−1 dəyəri məkan üzrə tətbiq edilmiş doza xəritəsi deyil, toplu sahə toplama təxminidir.
- İdarəedicinin hansı doza sinfini tarla boyunca neçə dəfə seçdiyi və bu siniflərin harada tətbiq edildiyi doğrulanmayıb.
- Tədqiqat çoxlokasiyalı və ya çoxmövsümlü ümumi aqronomik üstünlük sübutu deyil.
- Ətraf mühit azot itkiləri ölçülmədiyi üçün volatilizasiya, yuyulma, səthi axın və digər ekoloji itkilərdə azalma sübut edilməyib.
Türkiyə baxımından nə ifadə edir?
Bu tədqiqat Türkiyədə aparılmayıb və istifadə olunan NDVI hədləri və ya karbamid normaları Türkiyədə düyü istehsalına birbaşa ötürülməməlidir. Araşdırmanın əsas daşına bilən dəyəri aşağı xərcli sensor–idarəetmə–dozalama arxitekturasının tarla maşınına necə inteqrasiya oluna bildiyini göstərməsidir. Türkiyə şəraitində oxşar sistem qiymətləndiriləcəksə yerli düyü sortu, tarla şəraiti, torpaq fonu, yetişdirmə üsulu və mövsüm şəraiti üçün NDVI hədləri ilə gübrə normaları ayrıca kalibrasiya olunmalıdır. Bu uyğunlaşdırma tədqiqatda sınaqdan keçirilmiş sabit hədlərin yerli azot tövsiyəsi olduğu fərziyyəsi ilə aparılmamalıdır.
Tədqiqatın Metodu və Nəticələri
Tətbiqedici platformanın əsas texniki xüsusiyyətləri
| Texniki element | Tədqiqatda bildirilən quruluş | Şərh sərhədi |
|---|---|---|
| Tətbiqedici | Traktora quraşdırılmış, 11 çıxışlı qranul karbamid tətbiqedicisi | Daha əvvəl hazırlanmış platformadan istifadə edilib. |
| Çıxış aralığı | 0,20 m | 11 çıxış eyni set nöqtəsi əmrini alır. |
| Effektiv iş eni | 2,2 m | Tək sensor bütün eni birbaşa nümunələmir. |
| Sensor | Aktiv optik GreenSeeker | Bitki örtüyünün təxminən 750 mm üzərində istifadə edilib. |
| İdarəetmə | Mikrokontroller + PWM | Real vaxt qapalı dövrə gübrə debisi ölçməsi yoxdur. |
| Ötürücü | Hidravlik motor | Dozalama mili sürətini hərəkətə gətirir. |
| Dozalama mexanizmi | Yivli val | Qranul karbamid üçün istifadə edilib. |
| Nominal irəliləmə sürəti | Təxminən 3 km h−1 (0,83 m s−1) | İrəliləmə sürəti idarəedicinin real vaxt geri əlaqə girişi deyil. |
| Əmr yenilənmə intervalı | 1 s | Nominal sürətdə təxminən 0,8 m irəliləməyə uyğun gəlir. |
Platformanın daha əvvəl bildirilmiş hazırlanma xərci təxminən 700 ABŞ dollarıdır. Məqalədəki “aşağı xərcli” təsviri bu tarixi uyğunlaşdırma xərcinə əsaslanır; rəqəm cari alış xərci, sahiblik xərci, traktor, əmək və ya yenilənmə xərci analizi deyil.
İdarəetmə set nöqtələri
| Dozalama mili sürəti (rpm) | Hədəf karbamid norması (kg karbamid ha−1) | Elementar N ekvivalenti (kg N ha−1) |
|---|---|---|
| 0 | 0,00 | 0,00 |
| 10 | 28,13 | 12,94 |
| 20 | 56,25 | 25,88 |
| 30 | 84,38 | 38,81 |
| 40 | 112,50 | 51,75 |
İdarəetmə alqoritminin davamlı hesabladığı hədəf dəyər yuxarıdakı beş dozalama mili set nöqtəsindən ədədi baxımdan ən yaxınına təyin edilib. Deməli tətbiq “pilləli dəyişən normadadır”; tarla boyunca hər mümkün dəyəri davamlı şəkildə yaradan dozalama sistemi deyil.
İdarəetmə gecikməsi və irəliləmə sürətinin əhəmiyyəti
İdarəedici yeni tətbiq norması əmrini 1 saniyəlik intervallarla hesablayıb. Eyni platformanın əvvəlki xarakterizasiyasında sensordan dozalama milinə reaksiya müddəti təxminən 3,53–4,93 s olaraq bildirilib. Təxminən 3 km h−1 irəliləmə sürətində bu müddət təxminən 2,9–4,1 m səyahət məsafəsinə uyğun gəlir. Lakin hazırkı tarla sınağının qeydlərində sensor–çıxış fiziki ofseti, istifadə olunan irəli baxış müddəti və tarla başı keçidlərinin idarəsi olmadığından hiss edilən bitki mövqeyi ilə real gübrə çıxışının sınağa xas məkan uyğunluğu ölçülməyib.
İrəliləmə sürəti təxminən 3 km h−1-də saxlanılıb, lakin real vaxt idarəetmə girişi kimi istifadə edilməyib. Tədqiqatın hesablamasına görə nominal sürətdən %10 daha aşağı irəliləmə təxminən +%11,1, %10 daha yüksək irəliləmə isə təxminən −%9,1 norma sapmasına səbəb ola bilər. Bu nəticə sistemin sahə performansında sabit irəliləmə sürətinin niyə kritik olduğunu göstərir.
Üç bölünmüş gübrələmə proqramı necə fərqləndi?
Uniform idarəetmədə 7., 21. və 45. transplantasiyadan sonrakı günlərdə (days after transplanting, DAT) üç dəfə 75,00 kg karbamid ha−1 tətbiq edilməsi nəzərdə tutulub. NDVI ilə idarə olunan idarəetmədə ilk iki tətbiq sensordan asılı olmayaraq manuel şəkildə 56,25 kg karbamid ha−1 edilib; yalnız 45 DAT-dakı üçüncü tətbiq NDVI sensoru ilə idarə olunub.
Ümumilikdə NDVI ilə idarə olunan idarəetmə üçün 56,25 + 56,25 + 100,92 = 213,42 kg karbamid ha−1, yəni 98,17 kg N ha−1 təxmin edilib. Uniform idarəetmənin nəzərdə tutulan cəmi isə 225,00 kg karbamid ha−1, yəni 103,50 kg N ha−1-dir.
Sahə toplama təxmini necə hesablandı?
45 DAT tətbiqində 11 çıxışdan boşalan gübrə izlənən keçidlər zamanı müvəqqəti olaraq torbalarda toplanıb, çəkilib və müvafiq müalicə sahəsinə yenidən tətbiq edilib. Ümumi kütləvi debidən sahə əsaslı karbamid norması bu əlaqə ilə hesablanıb:
\[ R_u=\frac{M/t}{wv}\times10000 \]
Burada \(R_u\) kg karbamid ha−1 ilə tətbiq norması, \(M\) izlənən çıxışlardan toplanan ümumi karbamid kütləsi (kg), \(t\) ümumi toplama müddəti (s), \(w\) effektiv tətbiq eni (m) və \(v\) irəliləmə sürətini (m s−1) təmsil edir.
Bu üsul üçüncü bölünmüş tətbiq üçün 100,92 kg karbamid ha−1, yəni 46,42 kg N ha−1 toplu təxmin verib. Dəyər ayrıca üç zolaq təkrarı üçün əldə edilmiş norma deyil və məhsul yığımı alt sahələri ilə məkan üzrə uyğunlaşdırılmayıb.
NDVI nümunələməsi və bitki örtüyü dəyişkənliyi
Sahə üzərində ayrıca NDVI nöqtə ölçmələri 21, 35 və 59 DAT-da həyata keçirilib. Hər mərhələdə hər müalicənin hər təkrarında altı mövqedə beşər NDVI oxunuşu götürülüb və hər nümunələmə mərhələsində müalicə başına ümumilikdə 90 NDVI ölçümü əldə edilib. Bu fərdi ölçmələr məhsuldarlıq analizi baxımından müstəqil təcrübə təkrarları kimi qiymətləndirilməyib.
Verianla Live: İnkişaf dövrünə görə NDVI variasiya əmsalı
Dəyərlər orta NDVI-nı deyil, müalicə daxilində nisbi dəyişkənliyi göstərən variasiya əmsalını (CV) təmsil edir. Orta NDVI və təkrar əsaslı SD/SE qeydləri olmadığı üçün bu qrafik iki qrupun orta azot statusunun bərabərləşdiyini göstərmir.
| Transplantasiyadan sonrakı gün (DAT) | NDVI ilə idarə olunan CV (%) | Uniform CV (%) | Mənbə |
|---|---|---|---|
| 21 | 16 | 14 | Şəkil 5; Nəticə 3.2 |
| 35 | 7 | 6 | Şəkil 5; Nəticə 3.2 |
| 59 | 4 | 3 | Şəkil 5; Nəticə 3.2 |
Xətlər yalnız ölçülmüş üç mərhələdəki nöqtələri birləşdirən vizual təqdimatdır; aradakı günlərdə ölçmə aparıldığı və ya xətti bioloji dəyişiklik baş verdiyi demək deyil.
Hər iki qrupda CV inkişaf dövrü irəlilədikcə azalıb. Lakin NDVI ilə idarə olunan idarəetmə üç ölçmə tarixinin heç birində uniform idarəetmədən daha aşağı CV göstərməyib; dəyərlər müvafiq olaraq 16-ya qarşı 14, 7-yə qarşı 6 və 4-ə qarşı %3 olub. Buna görə tədqiqat yalnız müalicədaxili nisbi NDVI dəyişkənliyinin zamanla azaldığını dəstəkləyir.
Məhsul yığımı necə ölçüldü?
Hər müalicə zolağında kənarlardan və tarla başlarından uzaqda yerləşən dörd mərkəzi 8,0 m2 alt sahə yığılıb. Hər alt sahə 4,0 × 2,0 m ölçüsündədir. Bir zolaqda ümumi nümunələnən sahə 32,0 m2 olub, təxminən 511,2 m2-lik zolaq sahəsinin %6,3-nü təşkil edib. Dənlər döyülüb, təmizlənib, çəkilib və məhsuldarlıq %14 standart dən nəminə düzəldilib.
Dörd alt sahə əvvəlcə öz zolaq təkrarı daxilində ortalanıb və beləliklə hər müalicə üçün R1, R2 və R3 olmaqla üç zolaq səviyyəli dəyər əldə edilib. Təcrübə vahidi alt sahə deyil, təkrarlı zolaqdır.
| İdarəetmə | R1 (t ha−1) | R2 (t ha−1) | R3 (t ha−1) | Orta ± SD (t ha−1) | CV (%) | PFPN (kg dən kg−1 N) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Uniform | 7,23 | 7,41 | 7,42 | 7,35 ± 0,11 | 1,5 | 71,0 |
| NDVI ilə idarə olunan | 7,94 | 7,97 | 8,15 | 8,02 ± 0,11 | 1,4 | 81,7 |
Üç bitişik zolaq cütündə NDVI ilə idarə olunan minus uniform məhsuldarlıq fərqləri müvafiq olaraq 0,71, 0,56 və 0,72 t ha−1 olub. Bu üç fərqin arifmetik ortası 0,67 t ha−1, standart sapması 0,09 t ha−1-dir. Müəlliflər bu ardıcıllığı statistik aqronomik üstünlük sübutu kimi deyil, mövcud sabit zolaq düzümündə təsviri nəticə kimi təqdim edirlər.
Verianla Live: Orta dən məhsuldarlığının müqayisəsi
Göstərilən dəyərlər %14 dən nəminə düzəldilmiş üç zolaq ortalamasıdır. Sınaq randomizə edilmədiyi və yalnız üç bitişik zolaq cütü ehtiva etdiyi üçün qrafik səbəb-nəticə üstünlüyü sübutu kimi şərh edilməməlidir.
| İdarəetmə strategiyası | Orta dən məhsuldarlığı (t ha−1) | Ölçü | Mənbə |
|---|---|---|---|
| Uniform | 7,35 | %14 dən nəminə düzəldilmiş üç zolaq ortalaması | Cədvəl 5 |
| NDVI ilə idarə olunan | 8,02 | %14 dən nəminə düzəldilmiş üç zolaq ortalaması | Cədvəl 5 |
Tətbiq edilən azotun qismən faktor məhsuldarlığı necə hesablandı?
Tətbiq edilən azotun qismən faktor məhsuldarlığı (partial factor productivity of applied nitrogen, PFPN) müalicənin orta dən məhsuldarlığının təxmini mövsümi elementar N girişinə bölünməsi ilə hesablanıb:
\[ PFP_N=\frac{\text{tedavi ortalama tane verimi (kg ha}^{-1}\text{)}}{\text{mevsimlik N girdisi (kg N ha}^{-1}\text{)}} \]
Uniform idarəetmədə PFPN 71,0 kg dən kg−1 N, NDVI ilə idarə olunan idarəetmədə 81,7 kg dən kg−1 N olaraq hesablanıb. Lakin bu dəyərlər hər zolaq üçün müstəqil şəkildə hesablanmış üç təkrar deyil; müalicənin orta məhsuldarlığı və müalicə səviyyəli mövsümi N girişindən bir dəfə hesablanan təsviri nisbətlərdir.
Statistik şərh niyə məhduddur?
Tədqiqatda müalicə müqayisəsi üçün təcrübə vahidi təkrarlı zolaqdır. Dörd məhsul yığımı alt sahəsi müstəqil təcrübə təkrarı kimi istifadə edilməyib. Düzüm yalnız üç sabit bitişik zolaq cütündən ibarət olduğuna və müalicə sırası randomizə edilmədiyinə görə müəlliflər etibar intervalı və ya hipotez testi tətbiq etməyiblər. Bu yanaşma kiçik alt nümunələrin müstəqil təkrar kimi qiymətləndirilməsi ilə yarana biləcək süni nümunə böyüklüyündən yayınır; lakin eyni zamanda nəticələrin statistik ümumiləşdiriləbilənliyini məhdudlaşdırır.
Mənbə və Metod Qeydi
| Tam orijinal tədqiqat adı | Field Demonstration of a Low-Cost NDVI-Guided Stepwise Variable-Rate Nitrogen Topdressing Applicator for Rice |
|---|---|
| Müəlliflər | Hasan Mirzakhaninafchi; Manjeet Singh; Apoorv Prakash; Santosh Kumar; Aseem Verma; Shikha Sharda; Jugminder Kaur; Parmar Raghuvirsinh; Ali Pirhadi Tavandashti; Ali Mirzakhani Nafchi; Glen Rains; Wesley Porter |
| Bərabər töhfə / bərabər birinci müəllif | Mənbə tədqiqatda bərabər birinci/bərabər töhfə bəyanı göstərilməyib. |
| Məsul müəllif | Hasan Mirzakhaninafchi |
| Qurumlar | College of Engineering, University of Georgia, Tifton, ABŞ; Department of Farm Machinery and Power Engineering, Punjab Agricultural University, Ludhiana, Hindistan; Department of Agricultural and Biosystems Engineering, South Dakota State University, Brookings, ABŞ; Department of Entomology, University of Georgia, Tifton, ABŞ; Department of Crop and Soil Sciences, University of Georgia, Tifton, ABŞ. |
| Mənbə növü | Rəyli tədqiqat məqaləsi; tək lokasiyalı, tək mövsümlü, təkrarlı zolaq sahə nümayişi və mühəndislik tətbiqi. |
| Rəyləndirmə statusu | Rəyli jurnalda dərc edilmiş məqalə; preprint deyil. |
| Jurnal | AgriEngineering |
| Nəşriyyat | MDPI, Basel, Switzerland |
| Cild / say / məqalə | 2026, 8(8), 325 |
| DOI | 10.3390/agriengineering8080325 |
| Alınma / reviziya / qəbul / nəşr | 1 iyul 2026 / 26 iyul 2026 / 31 iyul 2026 / 5 avqust 2026 |
| Rəsmi keçid | https://doi.org/10.3390/agriengineering8080325 |
| Lisenziya | Creative Commons Attribution (CC BY) açıq giriş lisenziyası. |
Maliyyələşdirmə, məlumat və maraqlar toqquşması
Tədqiqat Punjab Agricultural University-də aparılan sahə sınağı və tətbiqedici resurslarına əsaslanır. Əlaqəli tətbiqedici inkişaf araşdırması Hindistan Hökumətinin Department of Science and Technology qurumu tərəfindən Punjab Agricultural University-də həyata keçirilən CSS-42 proqramı çərçivəsində dəstəklənib.
Məqalədə hesabat verilən nəticələri dəstəkləyən məlumatların məqalə və əlavə materiallar daxilində olduğu; alt sahə səviyyəli dən məhsuldarlığının Supplementary Table S1-də verildiyi bildirilir. Qalan əsas sınaq qeydlərinin retrospektiv paylaşım üçün mövcud olmadığı açıq şəkildə qeyd edilib.
Müəlliflər maraqlar toqquşması olmadığını bəyan edib və maliyyələşdirənin tədqiqat dizaynında, məlumat toplamada, analizdə, şərhdə, məqalənin yazılmasında və ya nəşr qərarında rolu olmadığını bildiriblər.
Müəllif töhfələri
Konseptuallaşdırma: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Apoorv Prakash və Ali Mirzakhani Nafchi. Metodologiya: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Apoorv Prakash, Santosh Kumar və Aseem Verma. Araşdırma: Hasan Mirzakhaninafchi. Məlumat kurasiyası: Hasan Mirzakhaninafchi, Shikha Sharda və Jugminder Kaur. Formal analiz: Hasan Mirzakhaninafchi. İlkin layihənin yazılması: Hasan Mirzakhaninafchi. Doğrulama: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Ali Mirzakhani Nafchi, Glen Rains və Wesley Porter. Nəzərdən keçirmə və redaktə: Hasan Mirzakhaninafchi, Manjeet Singh, Aseem Verma, Santosh Kumar, Apoorv Prakash, Shikha Sharda, Jugminder Kaur, Parmar Raghuvirsinh, Ali Pirhadi Tavandashti, Ali Mirzakhani Nafchi, Glen Rains və Wesley Porter. Resurslar, layihə idarəçiliyi, maliyyələşdirmənin əldə edilməsi və nəzarət: Manjeet Singh.
Əsas metodoloji məhdudiyyətlər
Tədqiqatın nəticələri bu sərhədlər daxilində qiymətləndirilməlidir: təcrübə yalnız bir lokasiyada və bir istehsal mövsümündə aparılıb; zolaq sırası randomizə edilməyib; iki idarəetmənin ilk iki karbamid dozası fərqlidir; bərabər erkən doza, bərabər ümumi N, sabit normada maşın və manuel–maşın nəzarət müalicələri yoxdur. Buna görə sensor təsiri, azot vaxtlaması, ümumi azot miqdarı və tətbiq üsulunun təsirləri bir-birindən ayrıla bilmir.
45 DAT üçüncü tətbiqi üçün istifadə olunan 100,92 kg karbamid ha−1 dəyəri zolaq əsasında çoxaldılmış ölçmə və ya məkan üzrə tətbiq edilmiş doza xəritəsi deyil. Keçid həndəsəsi, idarəedici/GPS telemetriyası, sensor–çıxış ofseti, irəli baxış tətbiqi, tarla başı keçidləri və norma siniflərinin tarla daxilində tezlikləri qorunmayıb. Buna görə dəyişən normada tətbiqin tam məkan paylanması geriyə dönük yoxlana bilmir.
Başlanğıc mineral N, iş eni boyunca yanal NDVI doğrulaması, manuel gübrə səpmə uniformluğu, yarpaq N konsentrasiyası, xlorofil, biokütlə, bitki N mənimsəməsi, məhsuldarlıq komponentləri, dən keyfiyyət xüsusiyyətləri, məhsul yığımından sonrakı torpaq N və ekoloji azot itkiləri ölçülməyib və ya hazırkı analiz üçün əlçatan deyil.
NDVI ilə idarə olunan idarəetmədə daha yüksək məhsuldarlıq və PFPN görünməsi vacibdir; lakin bu müşahidə təkbaşına NDVI sensorunun, pilləli dəyişən normada idarəetmənin və ya tətbiqedicinin aqronomik üstünlüyünü sübut etmir. Mənbə tədqiqatın əsas töhfəsi daha əvvəl hazırlanmış sistemin ayrıca sahə müqayisəsində istifadə edilməsi və iki tam bölünmüş gübrələmə proqramı üçün gübrə girişi ilə məhsul yığımı nəticələrinin birlikdə sənədləşdirilməsidir.
Bu Verianla mətnindəki elmi metod, sayısal dəyərlər, tənliklər, nəticələr və məhdudiyyətlər yüklənmiş orijinal tədqiqata əsaslanır. Biblioqrafik identiklik və nəşr statusundan başqa xarici mənbələrdən yeni elmi təcrübə, mexanizm və ya tapıntı əsas məqaləyə əlavə edilməyib.

Şərh yazın
E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib